CN102435083A - 热管壁温可控的分体式热管换热器 - Google Patents
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Abstract
一种热管壁温可控的分体式热管换热器，其主要是：在该换热器热介质箱体内靠近热介质出口侧的一个或多个管排与对应的冷介质入口侧一个或多个管排构成的循环回路的上升管上设有与变送器相连的压力或温度传感器，与上述压力或温度变送器相连的自控阀设在上述回流管上，另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与回流管相连通。本发明换热器热管壁温不受操作工况和环境温度变化影响，可自动调整至设定值，并能最大限度的回收热量，换热效率高。有效防止或减缓换热面酸露点腐蚀，延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器，特别是分体式热管换热器。
背景技术
目前，热管式换热器广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业中。常用的热管换热器有分体式换热器和整体式换热器。其中分体式换热器一般由如下部分组成：冷介质箱体（如空气、煤气箱体）、热介质箱体（如烟气箱体），箱体内安装的换热管排及连通冷、热介质换热管排的连管。通常选定某一工况，如冷介质进口温度20℃进行换热面的设计，当操作负荷增大或环境温度高于该工况时，换热器的换热能力会出现不足，余热不能全部回收；但若操作负荷降低或环境温度下降低于该工况时，换热能力又过剩，致使管壁温度过低而引起酸露点腐蚀和积垢。采用热风循环或冷空气旁通措施可以在小范围内提高管壁温度。但热风循环设计会使换热器体积增大较多且风机负荷增大；而冷空气旁通则使余热回收量降低，且负荷越小或环境温度越低时需冷风旁通量越大，余热回收量则越少。因此上述换热器的不足之处在于：当换热器在操作工况或冬夏季气温发生变化时，不能同时满足热管热侧管壁温度高于烟气酸露点和获得最大的余热回收量两项指标，与节能降耗的要求尚存在差距。
发明内容
本发明目的在于提供一种当操作负荷变化或环境温度变化时，可始终控制热管壁温恒定且略高于烟气酸露点，同时又能最大限度地回收热量的热管壁温可控的分体式热管换热器。
本发明主要是在现有分体式热管换热器的回流管上设自控阀，该自控阀与设在上升管上的压力或温度变送器相连，同时在该分体式热管换热器上还设有分别与上升管和回流管相连通的缓冲罐。上述分体式热管换热器基本与现有技术一样，即上下设置的冷、热介质箱体，其侧面分别设有冷、热介质的进、出口，内部设有若干管排单元，该管排单元是由若干根竖直的换热管，上下两端分别与上、下集箱连通构成的。上述冷、热介质箱体内的若干管排单元可以是多排，即管排单元的集箱相互平行；当冷、热介质气量大时所需管排单元比较长，可根据运输及安装尺寸，也可以设并列的若干列，即管排单元的集箱同轴线。上述热介质箱体内的每个管排单元的上集箱均通过上升管与冷介质箱体内的一个管排单元的上集箱相连，而热介质箱体内的每个管排单元的下集箱均通过回流管与冷介质箱体内的一个管排单元的下集箱相连，并且上升管连接的冷热介质箱体内的两管排单元其回流管也连接该两管排单元，构成工质循环回路。在上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的一个或多个管排与对应的冷介质入口侧一个或多个管排构成的循环回路的上升管上设有与变送器相连的压力或温度传感器，如是温度传感器，其可直接设在上升管外壁上，如是压力传感器则需在上升管上设将传感器置入的通孔并封闭。最好，工质循环回路内压力大于大气压的工况，采用压力传感器，由于工质循环回路汽相空间压力相同，其采集的数值误差小，可控性好；而工质循环回路内压力小于大气压的工况，采用温度传感器，由于其采集的是总上升管外壁的温度，因此密封性能好。压力或温度传感器采集的信号经变送器送至与回流管相连的自控阀上。另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与回流管相连通。最好上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的多个管排单元的上（下）集箱各自通过短管与一根上（下）联管相连，上述冷介质箱体内与热介质箱体内相对应的管排单元的上（下）集箱各自通过短管与一根上（下）联管相连，上述冷、热介质箱体的上联管分别与一根总上升管的上、下两端相连通，而下联管分别与一根总回流管的上、下两端相连通，构成工质循环回路。在上述总上升管上设有压力或温度变送器的传感器，同样，如是温度变送器的传感器，其可直接设在总上升管外壁上，如是压力变送器的传感器则需在上升管上设将传感器置入的通孔并封闭。与上述压力或温度变送器相连的自控阀设在上述总回流管上。另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与总回流管相连通，该缓冲罐的位置与热介质箱体管排单元换热管的位置相对应。
本发明的工作过程如下：在冷、热介质箱体之间的回流管上设置一个自控阀，按烟气酸露点加一个温度裕量如小于t℃，控制热管蒸发段管壁温度。当阀全开时，相当于未施控，工质回流量最大，此时换热器换热能力也最大。当阀全关时，相当于工质无回流，此时冷介质箱体换热管内会逐渐被工质充满，换热面积逐渐减少，换热量逐渐减少最终趋于零。通过压力或温度变送器调节自控阀的开度可以达到一个合适的回流量，使管壁温度或管内工质的饱和压力维持在设定值，进而保持热管壁温基本恒定且略高于烟气酸露点。随着操作负荷变化或环境温度变化，管壁温度也随之发生相应的变化，压力或温度传感器检测到这种变化，经变送器将其转化成标准信号送至自控阀的控制部分，由该自控阀的控制部分控制阀门开启量进而控制工质回流量，使热介质箱体的热管壁温始终略高于烟气酸露点。同时在工质循环回路中设置一个缓冲罐，使工质回流量最小时（冷介质箱体的换热管内充满工质），热介质箱体的换热管内工质液位高于允许最低液位；而换热器工质回流量最大时（自控阀全开），热介质箱体的换热管内工质液位高度低于允许最高液位。本发明按夏季气温最高且负荷最大时设计换热面积，以获得最大余热回收能力。当冬季气温降低或负荷降低时，通过减少换热管内工质回流量来控制热管壁温恒定且略高于烟气酸露点，以防止腐蚀。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、热管壁温不受操作工况和环境温度变化影响，可自动调整至设定值并保持恒定。
2、能有效防止或减缓换热面酸露点腐蚀，延长设备使用寿命。
3、既节能、降耗，又能最大限度地回收热量，热效率高。
附图说明
图1是本发明例1的主视剖面示意简图。
图2是本发明例1的俯视示意简图。
图3是本发明例2的主视剖面示意简图。
图4是本发明例2的俯视示意简图。
具体实施方式 在图1和图2所示的预热一种冷介质的热管壁温可控的分体式热管换热器的示意简图中，分体式热管换热器上下设置的冷、热介质箱体1、2，其侧面分别设有冷、热介质的进、出口，内部设有若干管排单元3，该管排单元是由若干根竖直成对的带翅片换热管上下两端分别与上、下集箱4、5连通构成的，上述冷、热介质箱体内的若干管排单元为多排。上述热介质箱体内的每个管排单元的上集箱均通过上升管与冷介质箱体内的一个管排单元的上集箱相连，而热介质箱体内的每个管排单元的下集箱均通过回流管与冷介质箱体内的一个管排单元的下集箱相连，并且上升管连接的冷热介质箱体内的两管排单元其回流管也连接该两管排单元，构成工质循环回路。上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的多个管排单元的上集箱分别通过短管与一根上联管6相连，而该箱体内对应的管排单元的下集箱分别通过短管与一根下联管7相连；上述冷介质箱体内靠近冷介质进口侧的多个管排单元的上集箱分别通过短管与一根上联管8相连，而该箱体内对应的管排单元的下集箱分别通过短管与一根下联管9相连。上述冷、热介质箱体的上联管分别与一根总上升管10的上、下两端相连通，而它们的下联管分别与一根总回流管11的上、下两端相连通，构成工质循环回路。在上述总上升管上设有与变送器12相连的压力或温度传感器。与上述压力或温度变送器相连的自控阀13设在上述总回流管上。另与上升管相连通的压力平衡管14另一端与缓冲罐15上部相连通，该缓冲罐下部通过导管16与总回流管相连通。该缓冲罐的位置与热介质箱体管排单元换热管的位置相对应。在图3和图4所示的预热两种冷介质的热管壁温可控的分体式热管换热器的示意简图中，其结构基本与预热一种冷介质的分体式热管换热器相同，但冷介质箱体为两个，与它们相连的上升管和回流管均为并列的两根，并且回流管上各设一个控制阀，但变送器及传感器为一套，其同时控制热介质与两种冷介质间管内工质流量；也可以变送器及传感器为两套，它们各自成独立的系统，分别控制热介质与两种冷介质间管内工质流量。
Claims (5)
1.一种热管壁温可控的分体式热管换热器，其上、下设置的冷、热介质箱体侧面分别设有冷、热介质的进、出口，内部设有管排单元，上述热介质箱体内的管排单元的上集箱均通过上升管与冷介质箱体内的管排单元的上集箱相连，而热介质箱体内的管排单元的下集箱均通过回流管与冷介质箱体内的管排单元的下集箱相连，构成工质循环回路，其特征在于：在上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的一个或多个管排与对应的冷介质入口侧一个或多个管排构成的循环回路的上升管上设有与变送器相连的压力或温度传感器，压力或温度传感器采集的信号经变送器送至设在上述与回流管相连的自控阀上，另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与总回流管相连通。
2.根据权利要求1所述的热管壁温可控的分体式热管换热器，其特征在于：上述热介质箱体内靠近热介质出口侧的多个管排单元的上集箱各自通过短管与一根上联管相连，而该热介质箱体内靠近热介质出口侧的多个管排单元的下集箱各自通过短管与一根下联管相连，上述冷介质箱体内与热介质箱体内相对应的管排单元的上集箱各自通过短管与一根上联管相连，而该冷介质箱体内与热介质箱体内相对应的管排单元的下集箱各自通过短管与一根下联管相连，上述冷、热介质箱体的上联管分别与一根总上升管的上、下两端相连通，而它们的下联管分别与一根总回流管的上、下两端相连通，在上述总上升管上设有压力或温度变送器的传感器，与上述压力或温度变送器相连的自控阀设在上述总回流管上，另与上升管相连通的压力平衡管另一端与缓冲罐上部相连通，该缓冲罐下部通过导管与总回流管相连通。
3.根据权利要求1所述的热管壁温可控的分体式热管换热器，其特征在于：冷介质箱体为两个，与它们相连的上升管和回流管均为并列的两根，并且回流管上各设一个控制阀，但变送器及传感器为一套。
4.根据权利要求2所述的热管壁温可控的分体式热管换热器，其特征在于：冷介质箱体为两个，与它们相连的上升管和回流管均为并列的两根，并且回流管上各设一个控制阀，但变送器及传感器为两套。
5.根据权利要求1或2所述的热管壁温可控的分体式热管换热器，其特征在于：该管排单元是由翅片管组成的。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104728826A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-24 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 恒温省煤器 |
| CN105074373A (zh) * | 2013-02-14 | 2015-11-18 | 欧热管公司 | 具有两相流体的热传输装置 |
| CN111964497A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-20 | 贵州永红航空机械有限责任公司 | 一种分离式三股流换热器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240996A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 排熱回収装置における蒸発器内伝熱管の表面温度制御方法 |
| JPH0445393A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Aisin Seiki Co Ltd | ループ型ヒートパイプ式熱交換器 |
| CN102200403A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-09-28 | 北京圆能工业技术有限公司 | 一种基于两级汽液换热器的分控相变换热系统及换热方法 |
| CN202032927U (zh) * | 2011-02-01 | 2011-11-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 分控相变换热系统 |
| CN202432897U (zh) * | 2011-12-15 | 2012-09-12 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 热管壁温可控的分体式热管换热器 |
-
2011
- 2011-12-15 CN CN201110419660XA patent/CN102435083A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60240996A (ja) * | 1984-05-15 | 1985-11-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 排熱回収装置における蒸発器内伝熱管の表面温度制御方法 |
| JPH0445393A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Aisin Seiki Co Ltd | ループ型ヒートパイプ式熱交換器 |
| CN202032927U (zh) * | 2011-02-01 | 2011-11-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 分控相变换热系统 |
| CN102200403A (zh) * | 2011-06-28 | 2011-09-28 | 北京圆能工业技术有限公司 | 一种基于两级汽液换热器的分控相变换热系统及换热方法 |
| CN202432897U (zh) * | 2011-12-15 | 2012-09-12 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 热管壁温可控的分体式热管换热器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105074373A (zh) * | 2013-02-14 | 2015-11-18 | 欧热管公司 | 具有两相流体的热传输装置 |
| CN105074373B (zh) * | 2013-02-14 | 2020-10-16 | 欧热管公司 | 具有两相流体的热传输装置 |
| CN104728826A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-24 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 恒温省煤器 |
| CN111964497A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-20 | 贵州永红航空机械有限责任公司 | 一种分离式三股流换热器 |
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